Omron E6B2-CWZ6C roterende encoder: installatiehandleiding en algemeen gebruik

Omron E6B2-CWZ6C roterende encoder: installatiehandleiding en algemeen gebruik

De E6B2-CWZ6C is een van de meest gebruikte incrementele encoders voor algemeen gebruik in de industriële automatisering – en een van de meest vaak verkeerd bekabelde encoders. Het modelnummer eindigt op "C" omdat het de NPN open-collector-uitgangsvariant is; de bredere E6B2-familie heeft ook versies met spanningsuitgang (CWZ3E), lijndriver (CWZ1X), complementaire (CWZ5G) en PNP open-collector (CWZ5B). Het door elkaar halen tijdens het bestellen is een klassieke bron van pijn. Deze handleiding behandelt de feitelijke specificaties, hoe u deze op de juiste manier op een PLC aansluit en waar deze in echte machines past.

1. Wat is de E6B2-CWZ6C?

Een incrementele roterende encoder voor algemeen gebruik met een massieve as van 6 mm, een behuizingsdiameter van 40 mm en een driekanaalsuitgang (A, B, Z). Het zet de asrotatie om in pulssignalen die een PLC- of servoaandrijving gebruikt voor snelheids-, positie- of richtingsfeedback.

De "CWZ6C" in de modelcode identificeert hem specifiek als de NPN open-collectorvariant van de E6B2-familie. De uitgang verlaagt de stroom naar 0 V wanneer deze actief is. Als uw PLC-invoerkaart van het sourcing-type is (meest gebruikelijk in Europa en Noord-Amerika), is dit de juiste uitvoer. Als het een zinkend type is, wilt u in plaats daarvan de CWZ5B (PNP).

De resolutie kan op het moment van bestellen worden geselecteerd – ergens tussen 10 en 2000 P/R. Veel voorkomende keuzes:200 P/R voor detectie van transportbandsnelheid,600 P/R voor algemene beweging,1000 P/R voor servofeedback.

2. Belangrijkste specificaties

Opmerking over resolutie versus snelheid:de responsfrequentie van 100 kHz beperkt het bruikbare toerental. Een 2000 P/R-encoder met een respons van 100 kHz bereikt een toppunt bij 3000 tpm. Daaronder is de mechanische limiet van 6000 tpm de bindingsbeperking. Boven de 2000 P/R ruil je snelheid in voor resolutie – kies bewust.

3. Uitgangssignalen — A-, B- en Z-fasen

Er zijn drie kanalen zichtbaar:

• Een fase– pulstrein. Aantal pulsaties per omwenteling = de resolutie van het model (bijvoorbeeld 1000 P/R).
• B-fase— dezelfde pulsreeks, 90° uit fase met A. De relatieve timing van A versus B vertelt de PLC de rotatierichting. A leidt B → vooruit. B leidt A → achteruit.
• Z-fase— enkele puls per omwenteling. Gebruikt als herkomst-/indexreferentie. De meeste CNC- en servosystemen gebruiken Z om na het inschakelen de absolute positie te herstellen.

Wiskunde voor het tellen van pulsaties:als je een 1000 P/R-encoder hebt en de PLC telt 5.000 pulsen in 1 seconde, dan is dat 300 rpm. Voeg kwadratuurdecodering toe aan het beeld (4×-modus met gebruik van beide randen van A en B) en je krijgt 4.000 tellingen per omwenteling van een 1000 P/R-encoder – handig als je een nauwkeurige positioneringsresolutie nodig hebt zonder te betalen voor een hoger P/R-model.

4. Bedrading naar een PLC: stap voor stap

De kabelkleurcode is vast voor de E6B2-CWZ6C-familie:

Installatieprocedure

Stap 1 — Kracht.Bruin naar PLC +24 V, blauw naar 0 V. Bevestig dat de voeding binnen 24 V ±10% onder belasting blijft. Lange kabeltrajecten veroorzaken spanningsval; als de encoder minder dan ~22 V ziet, mist hij mogelijk pulsen.

Stap 2 — Signalen.Zwart (A) en wit (B) gaan naar twee snelle telleringangen op de PLC. De PLC moet pulsfrequenties ondersteunen tot aan uw bedrijfsfrequentie. Controleer de specificatie van de ingangskaart, niet alleen het PLC-model. Oranje (Z) gaat meestal naar een standaard digitale ingang die wordt gebruikt als index-/resettrigger.

Stap 3 — Schild.Aard de afscherming slechts aan één uiteinde (het PLC-uiteinde). Door beide uiteinden te aarden, ontstaat er een aardlus en ontstaat er ruis.

Stap 4 — PLC configureren.Schakel de HSC-functie (hogesnelheidsteller) in. Voor de meeste servo- en CNC-feedbacktoepassingen stelt u de 4× kwadratuurmodus in. De PLC telt elke overgang op zowel het A- als het B-kanaal, waardoor de effectieve resolutie verviervoudigt en de oorspronkelijke richting wordt gedetecteerd.

Stap 5 — Verifieer.Draai de as met de hand en controleer of de telrichting overeenkomt met de verwachting. Als de telrichting voor uw toepassing is omgekeerd, verwissel dan de A- en B-draden (verander de fysieke montage niet).

5. Algemene toepassingen

De E6B2-CWZ6C is overkill voor langzame taken met lage precisie (een naderingssensor met een enkele trigger per omwenteling is goedkoper voor eenvoudig pulsen tellen). Het is te weinig gespecificeerd voor servo's met gesloten lus op geavanceerde CNC's. Kijk daarvoor naar sinusgolf- of absolute encoders met een hogere resolutie (bijv. Heidenhain ROD/EQN-serie).

6. Installatievalkuilen

Een handvol fouten is verantwoordelijk voor de meeste veldfouten die we tegenkomen:

Verkeerde uitlijning tussen encoderas en motoras.Als ze niet concentrisch zijn, oefent elke omwenteling cyclische buigspanning uit op de encoderas. De lagers gaan binnen 6 tot 12 maanden kapot in plaats van jaren. Gebruik een flexibele koppeling – nooit een starre koppeling – en controleer of de radiale uitlijningsfout minder dan 0,1 mm bedraagt.

Overmatige trekkracht aan het snoer.Het koord heeft een maximale trekkracht van 29,4 N. Door het zonder trekontlasting te routeren, of aan het lichaam van de encoder te laten bungelen, wordt uiteindelijk de interne draad-naar-PCB-soldeerverbinding verbroken. Breng een trekklem aan op het eerste kabelbinderpunt.

Het hameren van de as tot een koppeling.De lagers vangen de impact op. Gebruik een koppeling waarmee de as met de hand kan worden ingeschoven en draai vervolgens de stelschroeven vast.

Montage in de buurt van een VFD- of hoogstroomkabel.EMI koppelt zich aan de pulssignalen, waardoor intermitterende telfouten of verkeerde richtingsomkeringen ontstaan. Leid de encoderkabel uit de buurt van stroomkabels; als ze moeten oversteken, doe dat dan in een hoek van 90°. Gebruik afgeschermde kabel.

Bedrading met ingeschakelde voeding.Het instructieblad is hier expliciet over: bedraad alleen met spanningsloze voeding. Hete bedrading kan de uitgangstransistor beschadigen.

Veelgestelde vragen

Vraag: Kan ik de E6B2-CWZ6C op 24 V naar een 5 V PLC-ingang laten draaien?

De uitgang is open-collector, dus de spanning aan de uitgangszijde volgt de pull-up-voeding op de PLC-ingang, en niet de Vcc van de encoder. Zolang de pull-up 5 V is en binnen de maximale uitgangsspecificatie van 30 VDC, is het prima.

Vraag: Waarom zijn mijn hartslagmetingen onstabiel bij hoge snelheid?

Ofwel is de hogesnelheidsteller van de PLC te langzaam, ofwel zorgt kabelruis voor valse randen. Controleer de maximale frequentie van de PLC HSC ten opzichte van uw bedrijfspulsfrequentie en controleer de aarding van het schild.

Vraag: Wat is het verschil tussen CWZ6C en CWZ5B?

CWZ6C is NPN open-collector (zakt naar 0 V). CWZ5B is een PNP open-collector (bron naar +V). Zorg ervoor dat het uitgangstype overeenkomt met de polariteit van uw PLC-ingangskaart.

Vraag: Kan ik de resolutie na installatie verhogen?

De basisresolutie wordt ingesteld op het moment van bestellen. Softwarematig kunt u dit effectief verviervoudigen door 4× kwadratuurdecodering in te schakelen in de HSC-configuratie van de PLC.

Vraag: Hoe lang gaat de encoder normaal gesproken mee?

Bij een juiste montage en binnen de nominale asbelasting kunt u bij een normale bedrijfscyclus meer dan 10 jaar verwachten. De levensduur van lagers is de beperkende factor. Continu gebruik nabij 6000 tpm verkort dit; 1000–3000 tpm is de ideale plek voor een lange levensduur.